简要探讨古建筑的雷电防护措施

简要探讨古建筑的雷电防护措施

摘要：在我国古建筑保护与修缮工作中，要根据古建筑的建筑特点进行防雷、

防火等技术处理，以保证古建筑在以后能够更好地展示历史风貌、实现其历史与

文化价值，本文首先就古建筑的主要特点以及实际隐患进行了分析，而后就其防

雷指导以及防雷设计与技术措施进行了探讨。

关键词：古建筑；雷电；防护措施

引言

古建筑是我国古代人民居住的场所，其在建筑领域与古文化探索领域都有极

高的价值，很多古建筑的布局、装饰、结构都非常有文化气息，是我国古代建筑

工匠智慧的结晶，而一些古建筑中的布置与装饰又能够体现建筑主人的文化理念，也是我国古代文化的一种载体，针对古建筑进行保护还应根据其自身防雷、防火

隐患进行分析，从而探索有针对性的防雷措施与技术方法。

1我国古建筑的特点以及防雷隐患分析

我国古代建筑虽然技巧非常先进，但是才材料方面相对单一，很多古建筑的

主体结构都是以木质结构为主，这类建筑虽然利于抗震，却不利于防火，而如果

遭受雷电打击就会非常容易起火，且火势蔓延速度很快，对建筑行业和历史行业

都会造成巨大损失，当代较有名的雷击古建筑事件就是故宫在1987年遭受雷击

而发生火灾的事件。我国古建筑在防雷方面存在如下隐患：

1.1我国古建筑防雷隐患探讨

我国古建筑在建设地理位置以及结构等方面不同于其他建筑，因此其遭受雷

击的几率较其他建筑更大，具体有如下表现：其一就是我国古建筑很多都修建在

地势高峻的位置，或者在一些较为开阔的区域修建高大建筑，这样的地理环境决

定了其容易遭受雷电袭击。其二就是我国保留下来的具有历史研究价值的古建筑

通常都较为雄伟，由于我国古代审美特点决定古代建筑通常有高耸的屋脊，这样

的建筑结构导致其非常容易引起带电云层放电。其三很多古建筑为了吉祥寓意会

在大殿正脊的特定位置进行金属宝盒的安置。这样就增加了其遭受雷电袭击的几率。其四，我国古建筑基本都是砖木结构的，如果受到雷电侵袭就会非常容易导

致其木质结构燃烧而引起火灾。

1.2我国古建筑现有防雷缺陷探讨

其一，部分古建筑未能安装符合现代要求的防雷设施，虽然我国早在1982年就已经提出了对各地古建筑进行防雷保护装置的安装要求，但从目前的情况来看，还有大部分古建筑未能进行防雷设备的安装工作。

其二，一些古建筑安装的防雷设施不符合防雷标准要求，虽然有些古建筑已

经接受了防雷技术改造，安装了具有防雷效果的设施，但是这些防雷装置还有一

些技术缺陷，例如其接闪器难以对建筑中需要雷电防护的部位形成全面保护，以

及防球状雷电的技术措施缺失等，由于部分古建筑经营管理机构对于防雷设计以

及建筑所处的雷电环境存在认识不清的情况，对于古建筑的防雷级别设置不够科学，也降低了建筑防雷设置的安全性。

其三，大多数古建筑并不具备同现代建筑物等同的地理环境以及相应的地质

条件，加上古建筑通常在外观结构上更具复杂性，也就导致古建筑防雷技术施工

难度较大，其雷电防护装置系统化布设效果就相对较差。

其四，在古建筑中进行防雷设施安装与设计应尽量保持与古建筑在风貌与文

化理念方面的一致性，也给防雷设施安装设置了障碍。

2针对古建筑防雷设置的主要指导思想

2.1应遵守修旧如旧的古建筑保护原则

虽然针对古建筑进行防雷保护是为其加装现代设施，但是也应尽量遵守古建

筑修旧如旧的保护原则，要尽量保持古建筑外观风貌不受破坏，进行接地操作时

要利用金属下水管道等结构进行雷电能量的泄放，以达到保护建筑的目的，还要

对接地引线进行屏蔽，保证其在泄放雷电能量的过程中不会因为温度过高而引起

木质结构起火。

2.2古建筑中的一些具有防雷作用的结构可以修复利用

在我国古代建筑中虽然防雷措施并不完备，但是还是存在一些具有防雷功能

的措施与结构，我们不仅要对古建筑进行现代防雷设施的加装，还要尽量对其有

防雷效果的设施极性修复与维护，保证其防雷结构继续发挥作用，在防雷设计中

还要对那些电源与弱电系统进行防雷设计。

2.3接闪杆的选取原则

古建筑群多属木结构或兽头、屋脊较多的特殊结构，应设计加装接闪短针或

接闪带保护，一般不要加装独立接闪针和接闪塔。根据古建筑物结构特点及其用途，屋面宜采用直径大于Φ8的紫铜做混合接闪器，即在建筑物屋面沿建筑物屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击部位敷设接闪带和接闪网组成混合接闪器。

3古建筑主要采取的防直击雷技术措施

3.1接闪器的优化布设

为保持古建筑物的艺术特点，接闪器宜采用接闪带与短支针的组合，并宜在

敷设有引下线屋角的接闪带上焊接30～50cm左右的短支针，以便有效接闪雷电

泄流入地。根据雷击规律，接闪带应沿正脊、垂脊、屋檐等易受雷击的部位敷设。为减小雷电流产生的电动力危害，在敷设接闪带时应尽量避免直、锐角弯曲，即

采用圆弧形弯曲，使其接闪带弯曲的弦长应大于对应弧长的十分之一。高度低于15m古建筑可以在距离古建筑不小于5m地方借用高大树木，在树木上装设接闪针，引下线沿树干敷设，冲击接地电阻不大于10Ω，其接闪针保护按滚球法计算。如果古建筑上有金属装饰物等，尽量在不破坏古建筑的前提下，将所有金属装饰

物与接闪带做等电位连接，如果古建筑上有吻兽，可以把吻兽等电位连接，使吻

兽起到接闪短针的作用。在屋脊、屋檐上敷设接闪带之外，还可以在脊顶、宝顶、兽头、挑檐等处用Φ16的以上的紫铜棒做接闪小针并且接闪带材质选择好与古建

筑相协调。

3.2采用优化设计的下引线结构

防雷引下线根数少，雷电流分流就小，每根引下线所承受的雷电流就越大，

容易产生雷电反击和雷电二次效应危害。因此，在布设引下线时尽量多设几根，

尽量利用建筑物的柱子和钢筋。但古建筑物多为砖木结构，故只能采用明敷引下线。敷设时应注意做到引下线对称分布，在间距符合规范的前提下，尽可能多设

几根引下线。为减少引下线自身电感所引起的雷电感应过压，应以最短的接地路

径敷设。引下线弯曲应采用“软连接”的弧形弯曲。在引下线距地面1.8m～0.3m

处应有良好的保护覆盖物，避免与游客接触产生接触电压危害。

3.3针对古建筑进行科学的接地装置设置

针对古建筑进行接地装置设置的过程首先应对古建筑本身的性质、结构以及

周围环境、日常游客人数进行分析，并以此作为依据对古建筑接地方式以及相应